KR100675633B1 - Method of forming spacer and a liquid crystal display device having spacer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정의 부피팽창에 의한 중력불량을 방지하기 위한 액정표시소자에 관한 것으로, 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층과, 상기 제1 및 제2기판 사이의 셀갭을 유지하며, 서로 다른 높이(height)를 갖는 복수의 컬럼 스페이서를 포함하여 구성된 액정표시소자를 제공한다.The present invention relates to a liquid crystal display device for preventing the gravity failure due to the volume expansion of the liquid crystal, a liquid crystal layer formed between the first substrate and the second substrate, the first and second substrate, and the first and second A liquid crystal display device including a plurality of column spacers having different heights while maintaining a cell gap between two substrates is provided.
Description
도 1은 액정표시소자를 개략적으로 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device.
도 2는 본 발명에 의한 액정표시소자를 개략적으로 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display device according to the present invention.
도 3은 액정의 부피 팽창이후, 액정패널의 셀갭이 증가된 액정표시소자를 개략적으로 나타낸 단면도.3 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device in which a cell gap of the liquid crystal panel is increased after volume expansion of the liquid crystal.
도 4 및 도 5는 칼라필터기판에 형성된 스페이서를 나타낸 도면.4 and 5 are views showing a spacer formed on the color filter substrate.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 의한 스페이서 형성방법을 나타낸 공정 단면도.6A and 6B are cross-sectional views illustrating a method of forming a spacer according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
101: 하부기판 105: 상부기판101: lower substrate 105: upper substrate
108a,208a: 제1컬럼스페이서 108b,208b: 제2컬럼스페이서108a, 208a:
118: 칼라필터 121: 블랙매트릭스118: color filter 121: black matrix
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히, 액정의 부피팽창에 의한 중력불량을 방지할 수 있는 액정표시소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device capable of preventing gravity failure due to volume expansion of liquid crystals.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기 기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.Recently, with the development of various portable electronic devices such as mobile phones, PDAs, and notebook computers, there is an increasing demand for flat panel display devices for light and thin applications. Such flat panel displays are being actively researched, such as LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), FED (Field Emission Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display), but mass production technology, ease of driving means, Liquid crystal display devices (LCDs) are in the spotlight for reasons of implementation.
도 1은 일반적인 액정표시소자의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도면에 도시한 바와 같이, 액정표시소자(1)는 하부기판(5)과 상부기판(3) 및 상기 하부기판(5)과 상부기판(3) 사이에 형성된 액정층(7)으로 구성되어 있다. 하부기판(5)은 구동소자 어레이(Array)기판으로써, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 하부기판(5)에는 복수의 화소가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)와 같은 구동소자가 형성되고, 상부기판(3)은 컬러필터(Color Filter)기판으로써, 실제 칼라를 구현하기 위한 칼라필터층이 형성되어 있다. 또한, 상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(7)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.1 schematically illustrates a cross section of a general liquid crystal display device. As shown in the figure, the liquid crystal display device 1 is composed of a
상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)은 기판의 외곽에 형성된 실런트(sealant;8)에 의해 합착되며, 이들(상부기판 및 하부기판) 사이에 형성된 스페이서(spacer;9)에 의해 일정한 셀갭을 유지한다. 그리고, 상기 기판들(3,5) 사이에 형성된 액정층(7)이 상기 하부기판(5)에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.The
상기와 같이 구성된 액정표시소자는 하부기판(5)에 구동소자를 형성하는 구동소자 어레이기판공정에 의해서 형성되고, 상기 상부기판(3)은 칼라필터를 형성하는 칼라필터기판공정에 의해서 형성된다. 이후에, 스페이서 및 실런트형성공정을 통해 액정표소자가 완성된다.The liquid crystal display device configured as described above is formed by a drive element array substrate process of forming a drive element on the
구동소자 어레이기판공정은 하부기판(5)상에 배열되어 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인(Gate Line) 및 데이터라인(Date Line)을 형성하고 상기 화소영역 각각에 상기 게이트라인과 데이터라인에 접속되는 구동소자인 박막트랜지스터를 형성한 후, 박막트랜지스터에 접속되어 박막트랜지스터를 통해 신호가 인가됨에 따라 액정층을 구동하는 화소전극을 형성함으로써 이루어진다.In the driving device array substrate process, a plurality of gate lines and data lines are formed on the
또한, 칼라필터기판공정은 상부기판(3)에 블랙매트릭스를 형성한 후, 그 상부에 칼라필터(2)를 형성한 다음, 공통전극(4)을 형성함으로써 이루어진다.In addition, the color filter substrate process is performed by forming a black matrix on the
그리고, 상기 스페이서는 볼(ball) 또는 컬럼(colum)으로 형성할 수 있으며, 상기 볼스페이서는 산포방식에 의해 형성되고, 상기 칼럼스페이서는 기판에 유기 고분자 물질을 증착 또는 코팅한 후, 이를 선택적으로 제거하는 사진식각공정에 의해 형성된다. 그러나, 산포방식은 빛이 투과하는 화소영역에도 스페이서가 존재하기 때문에 액정의 배향을 방해하고 개구율을 저하시키게 된다. 따라서, 이를 개선하기 위하여, 원하는 위치에 패터닝된 스페이서를 형성하는 컬럼 스페이서가 제안되고 있다.The spacer may be formed as a ball or a column, and the ball spacer is formed by a scattering method, and the column spacer is formed by depositing or coating an organic polymer material on a substrate, and then selectively It is formed by a photolithography process to remove. However, the scattering method interferes with the alignment of the liquid crystal and lowers the aperture ratio because spacers exist in the pixel region through which light passes. Therefore, in order to improve this, a column spacer is proposed which forms a spacer patterned at a desired position.
아울러, 셀 갭이 낮고 대면적인 액정표시소자일 경우에는, 컬럼 스페이서를 주로 사용한다. 이것은 볼스페이서를 4∼5㎛의 크기 이하로 제작하기는 어렵고 대면적에 적용할 경우 셀갭의 균일성을 확보하기 어렵기 때문이다.In addition, in the case of a large liquid crystal display device having a low cell gap, a column spacer is mainly used. This is because it is difficult to produce a ball spacer with a size of 4 to 5 μm or less and it is difficult to secure uniformity of cell gap when applied to a large area.
컬럼 스페이서는 하부기판 또는 상부기판 상에 감광성수지막을 소정 두께로 도포하고, 경화시킨 후, 포토레지스트 공정에 의해, 기판의 임의의 위치에 형성한다. 이때, 컬럼 스페이서는 블랙매트릭스가 형성된 영역에 위치하며, 동일한 높이를 가지고 균일하게 형성된다.The column spacer is coated on the lower substrate or the upper substrate with a predetermined thickness, cured, and formed at an arbitrary position on the substrate by a photoresist process. In this case, the column spacer is positioned in the region where the black matrix is formed and is uniformly formed with the same height.
그러나, 상부기판(3)과 하부기판(5)의 합착시 가해지는 압력과 액정을 진공 주입할 때 작용하는 압력 등에 의해 스페이서(8)가 눌려 액정패널의 중앙부분의 셀 갭이 작아지게 된다. 특히, 대면적의 액정표시장치를 제조할 때에 이러한 현상이 두드러지게 발생한다. 반면에, 액정패널의 가장자리에는 형성된 씰런트(9)는 유리섬유(glass fiber)가 포함되어 초기의 셀 갭을 유지하게 되므로 상대적으로 액정패널의 가장자리 영역의 셀갭이 중앙부분에 비해 커지게 된다.However, the
이 상태에서 액정패널의 내부에 형성된 액정층이 온도상승에 의해 부피가 증가하여 액정패널의 셀갭이 스페이서보다 커지게 되면, 상대적으로 셀갭이 높은 액정패널의 가장자리로 액정이 몰리게 되어 중력불량이 나타나게 된다. 즉, 액정이 액정패널의 가장자리로 몰리게 되면 이 부분은 액정의 투과율이 달라져 화면표시 특성이 떨어지게 된다.In this state, if the liquid crystal layer formed inside the liquid crystal panel increases in volume due to temperature rise and the cell gap of the liquid crystal panel becomes larger than the spacers, the liquid crystal is driven to the edge of the liquid crystal panel having a higher cell gap, resulting in poor gravity. . In other words, when the liquid crystal is driven to the edge of the liquid crystal panel, the transmittance of the liquid crystal is changed in this portion, and the screen display characteristics are deteriorated.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 액정층의 부피팽창에 대응하여 액정패널의 중력불량을 개선할 수 있는 액정표시소자를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can improve the gravity failure of the liquid crystal panel in response to the volume expansion of the liquid crystal layer.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1기판 및 제2기판과, 상기 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층과, 상기 제1 및 제2기판 사이의 셀갭을 유지하며, 서로 다른 높이(height)를 갖는 복수의 컬럼 스페이서를 포함하여 구성된다.The present invention for achieving the above object is to maintain the cell gap between the first substrate and the second substrate, the liquid crystal layer formed between the first and second substrate, and the first and second substrate, And a plurality of column spacers having different heights.
이때, 상기 스페이서는 제1스페이서와 제2스페이서로 구성되며, 상기 제1스페이서는 설정된 셀갭의 높이를 유지시켜주고, 상기 제2스페이서는 액정 팽창시 제1 및 제2기판 사이의 셀갭을 유지시켜준다.In this case, the spacer is composed of a first spacer and a second spacer, the first spacer to maintain the set height of the cell gap, the second spacer to maintain the cell gap between the first and second substrate when the liquid crystal expansion give.
상기 제1기판은 종횡으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과, 상기 게이트라인과 데이터라인의 교차영역에 형성된 박막트랜지스터와, 각 화소영역에 형성된 화소전극으로 구성되며, 상기 스페이서는 게이트라인 또는 데이터라인이나, 이들의 교차영역에 형성되며, 도트패턴으로 이루어져있다.The first substrate includes a gate line and a data line arranged vertically and horizontally to define a plurality of pixels, a thin film transistor formed at an intersection of the gate line and the data line, and a pixel electrode formed at each pixel area. Is formed in a gate line or a data line or an intersection thereof, and is composed of a dot pattern.
그리고, 상기 제2기판은 종횡으로 배열되어 복수의 화소를 정의하는 블랙매트릭스와, 각 화소영역에 형성된 칼라필터와, 상기 칼라필터 상에 형성된 공통전극으로 구성되며, 상기 스페이서는 블랙매트리스 상에 특히, 블랙매트릭스의 교차영역에 형성되고, 도트패턴으로 이루어져있다.The second substrate includes a black matrix arranged vertically and horizontally to define a plurality of pixels, a color filter formed in each pixel region, and a common electrode formed on the color filter. It is formed at the intersection of the black matrix and consists of a dot pattern.
또한, 상기 스페이서는 스페이서는 1개 화소당 1개씩 형성되거나, 3개 화소당 1개씩 형성되어 있으며, 서로 다른 높이를 가지는 스페이서는 제1기판 및 제2기판 사이의 셀갭을 기준으로 △0.1∼0.3㎛ 범위에 해당하는 높이차를 갖는다.In addition, the spacer is formed of one spacer for each pixel or one for every three pixels, the spacer having a different height is Δ0.1 ~ 0.3 based on the cell gap between the first substrate and the second substrate It has a height difference corresponding to the micrometer range.
또한, 본 발명에 의한 스페이서의 형성방법은 기판을 준비하는 단계와, 상기 기판 상에 스페이서 형성용막을 도포하는 단계와, 마스크를 사용하여 스페이서 형성용막에 광을 조사하는 단계와, 상기 스페이서 형성용막을 현상하여 높이가 서로 다른 복수의 스페이서패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이때, 사용되는 마스크는 광을 일부만 투과시키는 슬릿마스크 또는 하프톤마스크이다. In addition, the method of forming a spacer according to the present invention comprises the steps of preparing a substrate, applying a spacer forming film on the substrate, irradiating light to the spacer forming film using a mask, and forming the spacer And developing a film to form a plurality of spacer patterns having different heights. In this case, the mask used is a slit mask or halftone mask that transmits only part of the light.
일반적으로 사용되는 스페이서 형성물질은 감광성유기막으로써, 네거티프 특성을 가진다. 즉, 광이 조사된 영역이 현상액에 의해 제거되지 않고 남게되는 특성을 가지고 있기 때문에, 상기 유기막에 광을 조사하되, 조사되는 광량을 위치마다 다르게 조절해주게 되면, 그 노광량에 따라, 유기막의 두께가 다르게 형성된다.Generally, the spacer forming material used is a photosensitive organic film, and has negative characteristics. That is, since the region to which light is irradiated has a characteristic of being left without being removed by the developer, when the light is irradiated to the organic layer and the amount of irradiated light is adjusted differently for each position, the thickness of the organic layer according to the exposure amount Is formed differently.
따라서, 본 발명은 하프톤 마스크의 이러한 특징을 이용하여 높이가 서로 다른 스페이서를 형성한다. 이때, 스페이서의 높이를 다르게 형성하는 것은, 액정표시소자의 중력불량을 해결하기 위해서이다. 액정은 일정온도(약 50℃) 이상에서 부피가 팽창하기 때문에, 실내온도 상태에서 액정패널 내부에 적당량의 액정을 주입한다 하더라도, 온도가 상승하게 되면 액정이 팽창하여 원래의 셀갭보다 두꺼워지게 된다. 이에따라, 스페이서의 높이보다 액정패널의 셀갭이 높아지게되고, 액정은 중력방향으로 쏠리게 됨으로써 중력불량을 발생하게 되는데, 액정의 팽창을 고려하여 스페이서를 만들어주게 되면, 고온에서의 액정이 중력방향으로 쏠리는 것을 방지할 수가 있다. 다시말해, 고온에서의 액정패널의 셀갭에 해당하는 높이를 가지는 스페이서는 액정이 중력방향으로 쏠리는 것을 방지해주는 역할을 한다.Thus, the present invention takes advantage of this feature of halftone masks to form spacers of different heights. At this time, the height of the spacer is formed differently to solve the gravity failure of the liquid crystal display device. Since the liquid crystal expands in volume over a predetermined temperature (about 50 ° C.), even if an appropriate amount of liquid crystal is injected into the liquid crystal panel at room temperature, the liquid crystal expands and becomes thicker than the original cell gap when the temperature rises. Accordingly, the cell gap of the liquid crystal panel becomes higher than the height of the spacer, and the liquid crystal is oriented in the direction of gravity, causing gravity failure. When the spacer is made in consideration of the expansion of the liquid crystal, the liquid crystal is oriented in the direction of gravity I can prevent it. In other words, the spacer having a height corresponding to the cell gap of the liquid crystal panel at high temperature serves to prevent the liquid crystal from being oriented in the direction of gravity.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명에 의한 액정표시소자에 대하여 좀더 상세 하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the liquid crystal display device according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 액정표시소자의 단면을 개략적으로 나타낸 것으로, 도 2는 액정층이 팽창하지 않았을 때, 액정패널을 나타낸 것이고, 도 3은 액정층 팽창하여 패널의 셀갭이 두꺼워진 액정패널을 나타낸 것이다.2 and 3 schematically illustrate a cross section of the liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 2 shows a liquid crystal panel when the liquid crystal layer is not expanded, and FIG. 3 shows a thick cell gap of the panel due to expansion of the liquid crystal layer. It shows a true liquid crystal panel.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 액정표시소자(100)는 제1기판(103)과 제2기판(105) 및 상기 제1기판(103)과 제2기판(105) 사이에 형성된 액정층(130)으로 구성되어 있다. 제1기판(103)은 구동소자 어레이(Array)기판으로써, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제1기판(103)에는 복수의 화소를 정의하는 게이트라인과 데이터라인이 종횡으로 형성되어 있으며, 각 화소에는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)와 같은 구동소자가 형성되어 있다. 그리고, 제1기판(103)은 칼라필터(Color Filter)기판으로써, 실제 칼라를 구현하기 위한 칼라필터층이 형성되어 있으며, 상기 게이트/데이터라인 및 박막트랜지스터로의 빛샘을 차단하기 위한 블랙매트릭스가 형성되어 있다. 또한, 상기 제1기판(103) 및 제2기판(105)에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(103)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.As shown in the figure, the liquid
상기 제1기판(103) 및 제2기판(105)은 기판의 외곽에 형성된 실런트(sealant;미도시)에 의해 합착되며, 이들(상부기판 및 하부기판) 사이에 형성된 컬러스페이서(column spacer;108)에 의해 일정한 셀갭을 유지한다. 그리고, 상기 기판들(103,105) 사이에 형성된 액정층(103)이 상기 제1기판(105)에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.The
이때, 상기 컬럼스페이서(108)는 서로 다른 높이를 갖는 제1컬럼스페이서(108a)와 제2컬럼스페이서(108b)로 구성된다. 상기 제1컬럼스페이서(108a)는 액정층(130)이 팽창하지 않을 때, 제1기판(103)과 제2기판(105)의 셀갭을 유지해주며, 제2컬럼스페이서는(108b)는 온도 상승으로 인해 액정층(130)이 팽창하여 액정패널의 셀갭이 제1컬럼스페이서(108a)보다 커진 경우, 제1기판(103)과 제2기판(105) 사이의 셀갭을 유지시켜 줌으로써, 액정(130)이 패널의 가장자리영역으로 이동하는 것을 막아준다. 이때, 제2컬럼스페이서(108b)는 액정층(130)이 팽창했을 때의 셀갭과 동일한 높이로 형성해야 중력불량을 효과적으로 개선할 수 있다.In this case, the
종래 기술에도, 언급한 바와 같이, 액정은 유동성이 있는 물질로 컬럼스페이서를 균일한 높이로 형성할 경우, 액정패널 내부에 설정된 양보다 액정이 많이 채워진 상태에서 고온에서 동작하여 가열된 액정이 팽창하고 점도가 떨어져 셀갭이 비교적 높은 액정패널의 가장자리로 쏠리게 된다. 따라서, 액정 팽창 후에도 패널의 셀갭을 유지할 수 있는 컬럼스페이서를 형성함으로써, 액정이 패널의 가장자리로 쏠려 발생되는 불량을 방지할 수가 있다.Even in the prior art, as mentioned above, when the liquid crystal is formed of a liquid material and has a uniform height, the liquid crystal is heated at a high temperature while the liquid crystal is filled in a larger amount than the amount set inside the liquid crystal panel. Due to the low viscosity, the cell gap is concentrated at the edge of the liquid crystal panel, which is relatively high. Therefore, by forming a column spacer capable of maintaining the cell gap of the panel even after the liquid crystal expansion, it is possible to prevent a defect caused by the liquid crystal is concentrated to the edge of the panel.
상기한 바와 같은 컬럼스페이서(108)은 제1기판(103) 또는 제2기판(105) 상에 형성될 수 있으며, 상기 제1기판(103) 위에 형성할 경우, 화소영역을 가리지 않는 영역 즉, 게이트라인 또는 데이터라인이나 이들의 교차영역에 형성될 수 있다. 이때, 컬럼스페이서는 1개의 화소당 1개 또는 3개 화소당 1개씩 배치되도록 형성될 수 있다.The
또한, 상기 컬럼스페이서가 제2기판(105)에 형성되는 경우에도, 화소영역을 가리지 않는 블랙매트릭스 영역에 형성하게 된다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2기판(105)에는 제1기판 상에 게이트라인 및 데이터라인에 의해 정의된 화소영역에는 칼라필터가 형성되고, 상기 게이트라인 및 데이터라인 그리고, 박막트랜지스터의 형성 위치와 대응하는 영역에는 블랙매트릭스(121)가 형성되는데, 컬럼스페이서(108)는 블랙매트릭스(121) 상부에 형성된다. 상기 블랙매트릭스(121)가 형성된 영역은 실제 빛이 투과되지 않는 영역이기 때문에, 이영역에 컬럼스페이서(108)를 형성하게 되면, 개구율 특성에 전혀 영향을 주지 않는다.In addition, even when the column spacer is formed on the
아울러, 컬럼스페이서(108)는 도 4에 도시된 바와 같이, 1개의 화소당 1개씩 형성된다. 또는, 도 5에 도시된 바와 같이, 3개의 화소당 1개씩 형성될 수도 있으며, 도면에 도시하지는 않았지만, 2개의 화소당 1개씩 형성되는 것도 가능하다.In addition, as shown in FIG. 4, one
본 발명의 기본 개념은 액정패널의 셀갭을 유지하기 위해 형성되는 컬럼스페서의 높이를 서로 다르게 형성하여 중력불량을 방지하는 것으로, 화소당 형성되는 컬럼스페이서의 수는 본 발명에서 한정하지 않는다.The basic concept of the present invention is to prevent gravity defects by forming different heights of column spacers formed to maintain the cell gap of the liquid crystal panel, and the number of column spacers formed per pixel is not limited in the present invention.
상기한 바와 같이, 서로 다른 높이를 갖는 컬럼스페이서는 2회 이상의 포토리소그래피 공정을 통해 형성하거나, 회절 또는 하프톤 마스크를 통한 1회의 포토리소그래피 공정을 통해 형성할 수 있다.As described above, column spacers having different heights may be formed through two or more photolithography processes, or may be formed through one photolithography process through a diffraction or halftone mask.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 의한 컬럼스페이서 형성방법을 나타낸 것으로, 특히, 하프톤마스크를 이용한 컬럼스페이서 형성방법을 나타낸 공정 단면도이다.6A and 6B illustrate a method of forming a column spacer according to the present invention, and in particular, a cross-sectional view illustrating a method of forming a column spacer using a halftone mask.
먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이, 컬럼스페이서를 형성하고자 하는 기판(200)을 준비한 다음, 상기 기판(200) 위에 컬럼스페이서 형성용막(208')을 도포한다. 이때, 상기 기판(200)은 박막트랜지스터 공정 또는 칼라필터 공정을 통해 형성된 기판이며, 상기 컬럼스페이서 형성용막(208')은 감광성 수지막이다.First, as shown in FIG. 6A, a
그리고, 상기 컬럼스페이서 형성막(208')에 마스크(210)를 적용하여 UV와 같은 광(도면에 상에 화상표로 표시)을 조사한다.Then, a
이때, 마스크(210)는 회절마스크(slit mask) 또는 하프톤마스크(half-tone mask)를 사용한다. 특히, 회절마스크는 광투과영역이 슬릿구조를 가지며, 상기 슬릿영역을 통해 조사되는 노광량은 빛을 모두 투과시키는 완전투과영역보다 적기 때문에, 감광막을 도포한 후, 상기 감광막에 부분적으로 슬릿영역 및 완전투과영역이 마련된 마스크를 사용하여 노광하게 되면, 슬릿영역에 남아있는 감광막의 두께와 완전투과영역에 남았는 감광막의 두께가 다르게 형성된다. 즉, 포지티브 타입인 경우에는 슬릿영역을 통해 빛이 조사된 감광막의 두께가 완전투광영역에 비해 두껍에 형성되는 반면에, 네거티브 타입인 경우에는 완전투과영역에 남아있는 감광막의 두께가 두껍게 형성된다.In this case, the
이때, 하프톤마스크(210)에는 광을 일부만 투과시키는 제1투과영역(A1)과 광을 모두 투과시키는 제2투과영역(A2) 및 조사된 모든 광을 차단하는 차단영역(A3)이 마련되어 있으며, 상기 마스크(210)를 투과한 빛이 컬럼스페이서 형성용막(208')에 조사된다. At this time, the
이어서, 하프톤마스크(210)를 통해 노광된 컬럼스페이서 형성용막(208')을 현상하여, 제1투과영역(A1) 및 제2투과영역(A2)을 통해 광이 조사된 영역에만 컬럼스페이서 형성용막(208')을 남기고, 나머지 영역은 제거하여 도 6b에 도시된 바와 같이, 높이가 서로 다른 제1컬럼스페이서(208a)와 제2컬럼스페이서(208b)를 형성한다. 이때, 제1투과영역(A1)을 통해 형성된 영역에는 상대적으로 높이가 낮은 제1컬럼스페이서(208a)이 형성되고, 제2투과영역(A2)에는 상대적으로 높이가 높은 제2컬럼스페이서(208b)가 형성된다. 이것은 컬럼스페이서 형성용막이 네거티브 타입 감광막 특성을 가지고 있기 때문이며, 네거티브타입은 포지티브타입보다 해상도가 높아 포지티브타입보다 많이 사용된다. 반면에, 포지티브타입을 사용하여 형성할 수도 있으며, 이경우에는 하프톤마스크의 패턴을 반대로 제작해야 한다. 즉, 패턴을 남기고자 하는 영역에 광이 차단될 수 있도록 해야 한다.Subsequently, the column
상기한 바와 같이, 본 발명은 컬럼스페이서의 높이를 다르게 형성함으로써, 중력불량을 방지할 수 있는 액정표시소자 및 스페이서의 형성방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 설정된 액정패널의 셀갭을 유지시키는 제1컬럼스페이서와, 상기 액정패널 내부에 형성된 액정층의 부피 팽창으로 인해 상기 패널의 셀갭이 제1컬럼스페이서보다 커진 경우, 액정층의 부피팽창 이후, 증가된 액정패널의 셀갭을 유지시킬 수 있는 제2컬럼스페이서를 형성함으로써, 액정의 이동을 막아 중력불량을 해결한다. As described above, the present invention provides a method of forming a liquid crystal display device and a spacer capable of preventing gravity defects by forming different heights of column spacers. In particular, the present invention provides a volume expansion of the liquid crystal layer when the cell gap of the panel is larger than the first column spacer due to the volume expansion of the first column spacer and the liquid crystal layer formed inside the liquid crystal panel. Thereafter, by forming a second column spacer capable of maintaining an increased cell gap of the liquid crystal panel, the liquid crystal is prevented from moving and solves the gravity defect.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 액정층의 부피팽창에 대응할 수 있도록 높이가 서로 다른 컬럼스페이서를 형성함으로써, 액정이 한쪽으로 쏠려 발생되는 액정패널의 중력불량을 개선하여 액정표시소자의 화질을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, by forming column spacers having different heights so as to cope with the volume expansion of the liquid crystal layer, the image quality of the liquid crystal display device can be improved by improving the gravity failure of the liquid crystal panel caused by the liquid crystal being pulled to one side. Can be improved.
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